EPL98 (2012) 68003

Traffic-driven epidemic spreading on networks of mobile agents

Han-Xin Yang, Wen-Xu Wang, Ying-Cheng Lai and Bing-Hong Wang 

移动网络上交通流驱动的病毒传播

杨涵新、王文旭、来颖诚、汪秉宏

   近年来，复杂网络上交通输运如何影响病毒传播引起了广泛的重视。在这篇论文中，我们研究了移动网络上交通流驱动的病毒传播。我们规定，在一个周期性边界条件的区域内，一群节点以固定的速率进行随机游走。每个节点都具有相同的通讯半径，可以和半径内的其他节点进行信息包的交换。一个健康的节点每收到一个来自感染节点的信息包，都会以一定的概率被感染。我们分别研究了随机路由和贪婪路由这两种信息包投递规则。在随机路由中，信息包随机地投递给通讯半径内的一个节点。在贪婪路由中，信息包投递给半径内和目的节点距离最近的一个节点。研究发现，随着节点移动速度的增大，贪婪路由下的病毒传播临界阈值增大，而随机路由下的病毒传播临界阈值减小。随着节点通讯半径的增大，两种路由下的病毒传播临界阈值都增大。我们根据平均场理论解析出了病毒传播的临界阈值，能够很好地符合模拟结果。此外，我们还发现，相比于自由流，交通堵塞能够降低病毒的传播阈值，从而抑制病毒的爆发。我们的研究结果为防控动态网络上的病毒传播提供了理论参考。

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